第四节 人因工程学的研究方法和步骤

一、人因工程学研究的方法论基础

人因工程学的研究以唯物辩证法为指导，正确地制定技术路线，采取科学合理的具体研究方法，并对研究结果做出客观的科学结论。根据方法论基础及人因工程学科自身特点，在研究中要特别注意客观性和系统性。

客观性是指研究者在工作中应坚持实事求是的科学态度，根据客观事实的本来面目去揭示事物内在的规律性，不能以个人主观臆断解释客观事实。

系统性是指把研究对象放到系统中加以研究和认识。人因工程学的主要研究对象是人一机一环境系统。用系统观点研究人一机一环境系统时，必须从系统的整体出发去分析各子系统的性能及其相互关系，再通过对各部分相互作用的分析来认识系统整体。

二、主要研究方法

（一）调查法

 调查法是获取有关研究对象资料的一种基本方法。它具体包括访谈法、考察法和问卷法。

（1）访谈法。是研究者通过询问交谈来收集有关资料的方法。

（2）考察法。通过实地考察，发现现实的人一机一环境系统中存在的问题，为进一步开展分析、实验和模拟提供背景资料。

（3）问卷法。是研究者根据研究目的编制一系列问题和项目，以问卷或量表的形式收集被调查者的答案并进行分析的一种方法。

（二）观测法

 观测法是研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象来认识研究对象的一种方法。这种方法是在不影响事件的情况下进行的，观测者不介入研究对象的活动中，因此能避免对研究对象的影响，可以保证研究的自然性和真实性。  

（三）实验法

 实验法是在人为控制的条件下，排除无关因素的影响，系统地改变一定变量因素，以引起研究对象相应变化来进行因果推论和变化预测的一种研究方法。

实验法分为两种，实验室实验和自然实验。

实验室实验是借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行的。

自然实验也对实验条件进行适当控制，由于实验是在正常的情境中进行，因此，实验结果比较符合实际。

实验中存在的变量有自变量、因变量和干扰变量三种。

自变量是研究者能够控制的变量，它是引起因变量变化的原因。

因变量应能稳定、精确地反映自变量引起的效应，具有可操作性；能充分代表研究的对象性质，具有有效性。同时尽可能要求指标客观、灵敏和定量描述。

干扰变量按其来源可分为个体差异、环境条件干扰及实验污染三个因素。

（四）心理测量法

心理测量法（也叫感觉评价法）是运用人的主观感受对系统的质量、性质等进行评价和判定的一种方法，即人对事物客观量作出主观感觉评价。

心理测量对象可分为两类，一类(A)是对产品或系统的特定质量、性质进行评价，如声压级、照明的照度及亮度、空气的干湿程度等评价；另一类(B)是对产品或系统的整体进行综合评价，如舒适性、使用性、居住性、工作性等。

 心理测验法是以心理学中有关个体差异理论为基础，将操作者个体在某种心理测验中的成绩与常模作比较，用以分析被试心理素质特点。

     

测验必须满足以下两个条件:第一，必须建立常模。常模是某个标准化的样本在测验上的平均得分。第二，测验必须具备一定的信度和效度，即准确而可靠地反映所测验的心理特性。

（六）图示模型法

 

 图示模型法是采用图形对系统进行描述，直观地反映各要素之间的关系，从而揭示系统本质的一种方法。这种方法多用于机具、作业与环境的设计和改进，特别适合于分析人机之间的关系。

 在图示模型法中，应用较多的是三要素图示模型。这是一种静态图示模型，把人和机的功能都概括为三个基本要素。人的三要素是中枢神经系统、感觉器官和运动器官；机具的三要素是机器本体、显示器和控制器。图1-1a为三要素图示模型形式；图1-1b为驾驶员—汽车图示模型(宫胁)示例(P14)。此外，动态图示模型有方框图和流程图等。

三、研究方法的效度与信度

1.效度。效度是指研究结果能真实的反映所评价的内容。可从不同角度研究效度，应用比较广泛的是内部效度和外部效度。

（1）内部效度。是指研究中各变量间确实存在着一定的因果关系。

（2）外部效度。外部效度是指某一研究的结论能够在多大程度上推广和普及到其他的人和背景中去。

2.信度。信度指的是研究方法和研究结果的可靠性，即多次测量的结果保持一致性的程度。实际研究中通常用一致性系数法、等值性系数法、内部一致性系数法来估计信度。

四、人因工程学的研究步骤

人因工程学的研究，除对学科的理论基础研究外，大量的研究还是对与人直接相关的机具、作业、环境和管理等进行设计和改进。

（一）机具的研究步骤   

    1.确定目的及功能。首先确定设计和改进机具的目的，然后找出实现目的的手段，即赋予机具一定的功能。

2.人与机具的功能分配。对人和机具的能力特性进行比较，以充分发挥各自的特长。

3.模型描述。用模型对系统进行具体的描述，以揭示系统的本质。

4.分析。对人的特性、机具的特性和系统的特性进行分析。

5.模型的实验。如果需要更详细的设计或改进数据时，可以在上述分析数据的基础上制作出机具的模型，再由人使用该机具模型，反复实验研究。

6.机具的设计与改进。最后是确定机具的最优方案，并进行具体的设计和改进。

（二）作业的研究步骤

1.确定作业的目的和实现该目的的功能。

2.确定作业中人员和机具的功能分配。

3.用作业模型表示作业对象的顺序、数量、时间、使用的机具和材料等。作业模型主要用语言模型和图示模型。例如各种工序分析图就属于图示模型。

 4.对作业人员的特性进行计测、数据处理和分析，对作业特性进行实验研究。

 5.提出各种方案，并对这些方案进行作业研究和评价，以确定最佳的作业方案。

 6.对作业进行设计、改进和评价，并继续不断加以完善。

（三）环境的研究步骤

（1）确定目的，明确研究环境的重点因素，如照明、噪声、微气候等。   

 

（2）通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响，这些影响可用图示模型和数学模型来描述。

（3）提出多种方案，在进行分析评价基础上，确定最佳方案，有时还需进行小规模实验。

（4）对环境进行设计、改进和评价，并不断进行完善。